В декабре 1991 года Россия стала одним из основателей Совета североатлантического партнерства, созданного для сотрудничества НАТО со странами бывшего Варшавского договора. В июне 1994 года Москва присоединилась к программе НАТО "Партнерство ради мира". В 1996 году российские военные приняли участие в миротворческой операции НАТО в Боснии. В мае 1997 года был подписан акт о взаимных отношениях, сотрудничестве и безопасности, учредивший совместный постоянный совет (СПС) Россия--НАТО. Одновременно Москва согласилась на расширение альянса. В марте 1998 года учреждено представительство РФ при НАТО.
В марте 1999 года, после начала войны в Югославии, Россия прервала контакты с НАТО, отозвала постпреда из Брюсселя и выдворила сотрудников альянса. В феврале 2000 года генсек НАТО Джордж Робертсон и и. о. президента Владимир Путин в Москве договорились о восстановлении отношений. Вскоре господин Путин даже не исключил возможности вступления Москвы в альянс.
28 мая 2002 года в Риме подписана декларация "Отношения Россия--НАТО: новое качество". Вместо СПС был создан совет Россия--НАТО (СРН), заменивший двусторонний формат консультаций (НАТО + 1) на формат "двадцатки".
В ноябре 2002 года приглашение в НАТО получили семь бывших соцстран, в том числе государства Балтии. Россия потребовала присоединения последних к Договору об обычных вооруженных силах в Европе (ДОВСЕ). Блок увязал этот вопрос с выводом российских баз из Грузии и Приднестровья. Страны Балтии к ДОВСЕ не присоединились, и 13 июля 2007 года Москва приостановила участие в договоре.
В 2008 году резкое неприятие Москвы вызвало намерение Грузии и Украины получить план действий по членству в НАТО. В августе 2008 года после конфликта между Россией и Грузией НАТО приостановило заседания СРН и заморозило совместные программы.
В марте 2009 года НАТО сообщило о возобновлении сотрудничества в полном объеме, а декабре новый генсек Андерс Фог Расмуссен заявил, что альянс "не видит в России врага". В ноябре 2010 года на саммите Россия--НАТО в Лиссабоне стороны констатировали совпадение позиций по ключевым международным проблемам и договорились о сотрудничестве по Афганистану. Однако вскоре Москва пригрозила размещением на западных рубежах "ударной ядерной ракетной группировки", если не будут учтены ее интересы по вопросу ПРО.